0 引言

開展變電設備在線監(jiān)測集成應用及運檢移動作業(yè)平臺、輸電通道自然災害智能監(jiān)測預警技術研究應用等,加快推進大數(shù)據(jù)、云計算、物聯(lián)網(wǎng)和移動互聯(lián)等新技術在運檢領域的創(chuàng)新應用是國家電網(wǎng)公司《智能運檢白皮書》提出的重要要求。作為檢修公司的運檢調度中樞,運檢指揮中心負責生產(chǎn)信息的收集和生產(chǎn)的指揮,收集電網(wǎng)運行的一切信息,包括日常工作信息、狀態(tài)檢測數(shù)據(jù)、監(jiān)控視頻信號等。指揮主要體現(xiàn)在3個方面：基于人員承載力分析的計劃制定、異常信號和缺陷的及時處置、應急搶修工作的統(tǒng)籌調配和協(xié)調。運檢指揮中心迫切需要通過移動作業(yè)終端、視頻監(jiān)控、現(xiàn)場巡檢等手段獲得管理信息,現(xiàn)有電網(wǎng)運維管控手段已經(jīng)不能解決日益增長的高效處理現(xiàn)場需求與整體管控之間的矛盾?；诖?為推進智能運檢指揮體系的高效運轉,實現(xiàn)運行信息和管理信息的雙穿透,借助智能管控平臺和移動作業(yè)終端,實現(xiàn)工作運維軌跡追蹤、任務完成率檢查等功能,達到對工作現(xiàn)場監(jiān)控、運檢專項任務督辦等作業(yè)過程的全面管控。通過對作業(yè)人員信息、現(xiàn)場作業(yè)流程、工作完成情況、現(xiàn)場疑難問題等管控,提高作業(yè)質量^[1-4]。

運檢指揮中心通過移動作業(yè)終端了解工作人員技能水平、工作角色等信息,了解移動作業(yè)終端使用率;通過智能管控系統(tǒng)和移動作業(yè)終端實時展示設備的固定參數(shù)、歷史故障、評價評估報告等靜態(tài)信息,設備當前的運行狀態(tài)、運維環(huán)境、檢修試驗等動態(tài)信息。通過對人員信息和設備信息的掌握實現(xiàn)設備運行狀態(tài)透明、人員工作狀態(tài)透明。

 1 終端系統(tǒng)設計

1.1 系統(tǒng)架構

PMS2.0、電網(wǎng)GIS、安全風險管控系統(tǒng)、變電站智能運營系統(tǒng)、輸電平臺、OMS等系統(tǒng)將業(yè)務數(shù)據(jù)共享到數(shù)據(jù)中心,班組移動作業(yè)終端系統(tǒng)通過數(shù)據(jù)中心接入相關數(shù)據(jù)。班組移動作業(yè)終端系統(tǒng)數(shù)據(jù)架構如圖1所示。利用大數(shù)據(jù)分析和專家?guī)斓母鲗I(yè)專家在線互動,形成故障的準確判斷和快速指揮,同時深度挖掘現(xiàn)有的試驗監(jiān)測數(shù)據(jù)判斷設備潛在隱患,有效實現(xiàn)跨專業(yè)融合協(xié)同,為前端作業(yè)班組提供強大的數(shù)據(jù)和信息支持,促進業(yè)務直通班組^[5-6]。

圖1 班組移動作業(yè)終端系統(tǒng)數(shù)據(jù)架構Fig.1 Data architecture of team mobile inspection terminal system

班組移動作業(yè)終端系統(tǒng)采用內網(wǎng)部署方式,在北京市電力公司指定的機房內統(tǒng)一部署,移動終端借助電力無線虛擬專網(wǎng),通過內網(wǎng)安全接入平臺接入訪問移動應用內網(wǎng)服務端。班組移動作業(yè)終端系統(tǒng)物理部署架構^[7]如圖2所示。

圖2 班組移動作業(yè)終端系統(tǒng)部署架構Fig. 2 Deployment architecture of team mobile inspection terminal system

專用移動終端采用北京市電力公司統(tǒng)一定制的專用智能手機移動終端,內網(wǎng)移動應用APP被部署在終端設備上,通過安全接入平臺訪問移動應用內網(wǎng)服務端所提供的服務,實現(xiàn)數(shù)據(jù)提取、展現(xiàn)和與用戶的交互功能。

安全接入平臺的一端被部署在移動終端可訪問的電力專網(wǎng)中,另一端部署在內網(wǎng)中,與移動應用內網(wǎng)服務器相連接,安全接入平臺負責移動應用內網(wǎng)服務端系統(tǒng)和移動應用APP之間的通信交互,在網(wǎng)絡層保障安全^[8]。

1.2 技術路線

班組移動作業(yè)終端系統(tǒng)選擇混合開發(fā)技術路線,支持Android系統(tǒng),使用Java、JS等語言開發(fā),支持Java EE部分規(guī)范,總體上采用B/S架構,其中移動應用內網(wǎng)服務端采用分層技術和面向服務的技術架構,支持主流中間件,融合主流、成熟的開源軟件。

 2 系統(tǒng)總體功能設計

2.1 功能總體設計

為了進一步提高安全供電和優(yōu)質服務水平,深化“三集五大”體系建設,結合迅猛發(fā)展的互聯(lián)網(wǎng)技術和移動智能終端設備,檢修公司改進傳統(tǒng)業(yè)務工作模式,用“互聯(lián)網(wǎng)+”思維方式,研發(fā)班組移動作業(yè)終端系統(tǒng)（簡稱“掌上檢修”）,實現(xiàn)對檢修生產(chǎn)專業(yè)的移動化應用和管理^[9-11]。

班組移動作業(yè)終端系統(tǒng)整體共包括移動應用內網(wǎng)服務端、班組移動作業(yè)終端兩大部分。

2.2 移動應用內網(wǎng)服務端功能

移動應用內網(wǎng)服務端功能主要包括：作為服務端與掌上運檢APP進行交互,為APP提供數(shù)據(jù)和服務支持;實現(xiàn)與PMS2.0系統(tǒng)、GIS系統(tǒng)等其他業(yè)務系統(tǒng)通過數(shù)據(jù)中心進行數(shù)據(jù)和服務交互;為班組移動作業(yè)提供工作現(xiàn)場和人員監(jiān)視等服務;提供系統(tǒng)的后臺管理功能^[12]。

2.3 班組移動作業(yè)終端功能

班組移動作業(yè)終端以APP的形式,在Android系統(tǒng)上運行,支持變電檢修、變電運維、輸電運檢、電纜運檢和帶電作業(yè)5個專業(yè)工作現(xiàn)場移動作業(yè)。

5個專業(yè)共包含變電一次檢修、變電二次檢修、變電運維、輸電運檢、電纜運檢、狀態(tài)監(jiān)測和帶電作業(yè)七大類移動應用,掌上檢修APP采用單一安裝包模式設計,整體只發(fā)布一個APK安裝包,系統(tǒng)根據(jù)登錄人員的角色和類別,自動啟動和展現(xiàn)工作所需的功能模塊和展示界面^[13-15]。

 3 系統(tǒng)應用實例

3.1 信息監(jiān)視

基于GIS技術研制了電網(wǎng)電子沙盤,實現(xiàn)三維GIS圖展示輸電和電纜線路、變電站、桿塔、設備分布情況,并且實時展示搶修現(xiàn)場分布、運檢人員位置和軌跡情況以及人員的個人信息。建立運檢人員信息數(shù)據(jù)庫,定期收集、匯總、展示、評估、調配運檢人員信息,信息內容包括基本信息和歷史工作成績等相關內容。設計預警控制臺,展示重點設備預警信息、設備狀態(tài)預警、危機缺陷超期預警、環(huán)境預警等。點擊預警信息數(shù)據(jù),可在GIS地圖中顯示具體設備位置并顯示詳細信息^[16]。信息監(jiān)視界面如圖3所示。

圖3 信息監(jiān)視界面Fig.3 The information monitoring interface

3.2 分析決策

包含代辦任務、遠程會商、綜合信息查詢以及分析結論推送等四大類11項子模塊;主要依托綜合大數(shù)據(jù)、移動終端和專家會商機制,可對指揮中心信息監(jiān)視組和一線生產(chǎn)人員遇到的難題進行實時的專業(yè)指導。比如輸電專業(yè)依據(jù)年度輸電線路季節(jié)性年歷、月歷分析工作計劃,對機械、異物、雷害、冰害風險區(qū)域進行統(tǒng)計分析,并報運檢部發(fā)布風險區(qū)域預警,提示相關單位開展差異化防控措施。5 km范圍內發(fā)生過外力故障或者缺陷20次以上的區(qū)域統(tǒng)計結果如圖4所示。

圖4 5 km范圍內發(fā)生過外力故障或者缺陷20次以上的區(qū)域統(tǒng)計結果Fig.4 The statistical demonstrative results of 20-time or more transmission line faults within 5 km

3.3 生產(chǎn)指揮

生產(chǎn)指揮界面是針對系統(tǒng)使用管理人員設計,主要體現(xiàn)“協(xié)同管控”的理念,包含現(xiàn)場管理、缺陷管理、計劃管理、應急管理、政治供電五大類運檢綜合業(yè)務（見圖5）,解決了指揮層級過多不利于高效指揮的問題,實現(xiàn)了作業(yè)過程和質量的全流程閉環(huán)管理和多任務、多專業(yè)的協(xié)同和宏觀掌控。

圖5 生產(chǎn)指揮主界面Fig.5 Master interface of production command

3.4 政治保電

在重大政治活動保電期間,可以通過管控系統(tǒng)綜合監(jiān)控現(xiàn)場人員執(zhí)行的輸電通道巡視、看護任務,并且利用系統(tǒng)全覆蓋檢查,重點檢查其到崗到位情況,對發(fā)現(xiàn)的各類問題及時進行督促和提醒。管理人員通過監(jiān)控平臺可以實時掌握每一條線路,及每一名外協(xié)人員目前的工作狀態(tài),查看其巡視軌跡和回傳的現(xiàn)場照片,減少了中間管理鏈條,使管理更趨于扁平化^[17]。

 4 結語

基于終端應用的運檢智能管控,密切聯(lián)系移動互聯(lián)的開發(fā)理念,將現(xiàn)場與管理之間通過移動應用密切聯(lián)系,在開發(fā)過程中融合故障診斷、大數(shù)據(jù)分析和圖像采集識別,實現(xiàn)生產(chǎn)現(xiàn)場和管理決策的協(xié)調配合,達到了作業(yè)現(xiàn)場與技術管理的雙向貫通,可為現(xiàn)代化電網(wǎng)運維檢修管理和實施提供支撐。